Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de Physico-Chimie de l'Etat Solide - LPCES

Oxydes à valence mixte ou à nanograins



5. Oxydes multiferroïques

Ces dernières années, beaucoup de travaux ont été menés dans le domaine des oxydes pour leurs applications industrielles potentielles : les oxydes de manganèse pour le domaine de l’électronique polarisée, les oxydes de cobalt pour leur pouvoir thermoélectrique élevé…

Très récemment, la mise en évidence de couplage entre ferroélectricité et ordre magnétique dans YMnO3, la coexistence de phase ferromagnétique et ferroélectrique dans BiMnO3 ont attiré l’attention sur les effets magnéto-électriques dans les pérovskites de manganèse. Le terme " multiferroïque " a été utilisé pour décrire ces matériaux qui présentent simultanément du magnétisme et de la ferroélectricité. De nouveaux dispositifs, tirant profit de ces effets magnéto-électriques, pourraient être réalisés. A ce jour, la coexistence entre ces deux propriétés, magnétisme et ferroélectricité, reste mal comprise et son étude apparaît de plus en plus indispensable.

Dans un premier temps, notre objectif est de synthétiser et de caractériser des polycristaux dans des systèmes présentant des effets magnéto-électriques ; comme exemple on peut citer le système LnMn2O5 (Ln = Y, Tb, Dy). Une fois la synthèse de ces polycristaux maîtrisée, nous entreprendrons l’élaboration de monocristaux par la méthode des flux et par fusion de zone au four à image.

Dans un deuxième temps, l’étude des propriétés magnétiques et de transport des ces monocristaux est envisagée. La détermination de leur structure cristalline est primordiale pour comprendre les corrélations structure-magnétisme-ferroélectricité dans ces matériaux. En effet, l’apparition de phase ferroélectrique est souvent liée à des déplacements d’atomes et les interactions magnétiques sont expliquées à l’aide de paramètres tels que les angles M-O-M (M = métal de transition) dans les structures.